市政工程深基坑支护施工关键技术

韦云满

（中国水利水电第七工程局有限公司，成都611130）

1 工程概况

本工程遂宁市凤台大道（融城大道）综合管廊及市政配套工程。其中，凤台片区综合管廊施工内容包含支线管廊长14.58 km、缆线管廊8.44 km，总长度23.02 km。本工程综合管廊全长10.555 km，根据工程量以及现场施工要求，分为3个工区，同步推进施工进程。施工技术方面，综合管廊采用的是明挖法，设地下连续墙，以起到支护的作用；同时，在施工现场支模现浇，形成管廊主体结构。

2 施工流程

本工程的施工流程具体为：

1）待三轴搅拌桩成型且强度达标后，先施作导墙，由专员利用回弹仪测定导墙的强度。

2）按规范制作同条件试块，待其实测强度达到设计值的100%后，组织地连墙成槽作业，并制备混凝土并灌注，使结构成型。

3 施工设备

地下连续墙成槽所用设备为液压成槽机，适配抓斗抓槽，通常三孔一抓辅助成槽，按此方法有序操作，可快速提高成槽效率。在操作过程中，钢筋笼吊装是重点环节，应根据其尺寸以及质量适配吊装设备，并形成“260 t主吊机+150 t副吊机”相综合的方案，从而让2台设备协同作业，将钢筋笼高效吊装入槽。

4 深基坑支护施工技术

4.1 导墙施工

4.1.1 测量放样

考虑到结构净空尺寸要求，在测量放样时，围护结构轴线外放10 cm；与之相应，导墙中轴线也外放10 cm。

4.1.2 导墙开挖

导墙开挖设备选用的是反铲挖掘机，由专员操作，开挖导墙沟，在此基础上由人工辅助修整清底：

1）对于局部存在松土的情况，则做平整夯实处理。

2）若存在积水，则修筑集水坑，适配潜水泵，以高效清理该部分积水。

3）若存在淤泥，首先用黏性土回填，再做平整夯实处理。

4）遇坚硬物时，要在以破除的方法将其处理成若干个小碎块的基础上，用黏性土回填、整平、夯实，使该处恢复完整。

4.1.3 导墙灌注

该环节的具体施工要点为：

1）同一断面的接头按50%错开，错开长度至少为50 cm，为保证钢筋的稳定性，搭接长度按30d（d为钢筋直径）控制。

2）在使用钢模板前，先对其做详细的检查，做好清理杂物、修整等相关工作，再均匀刷涂脱模剂，以免混凝土黏结在模板上。

3）立模时，检测并控制垂直度，使模板精准安装到位且维持稳定。灌注施工材料为C35混凝土，泵送入仓，期间利用插入式振捣器处理，提高混凝土密实度。

4）待混凝土实测强度达到设计强度的70%后可以拆模。拆模时，要加强防护，利用方木分上、中、下3排支撑两侧导墙，以避免其失稳；与此同时，要在外侧回填土并辅以夯实措施。

5）导墙施工采取的是分段依次推进的方法，每段长度控制在20～40 m[1]。

4.2 泥浆的配制及泥浆循环

4.2.1 泥浆的制备

制备泥浆的步骤为：

1）经现场试验后，确定合适的配合比，将其作为泥浆制备时的依据。拌制材料可选择膨润土，在现场设置泥浆池，贮存时间达到24 h以上，以保证膨润土充分水化，此后方可投入使用。槽段开挖成型后，用置换的方法清理槽段内的泥浆以及各类沉淀物。

2）对泥浆护壁进行施工时，需利用测量仪器加强监测，明确泥浆的性能指标，并采取针对性的控制措施；成槽时，严格控制槽内泥浆面的高度，通常要求其不低于导墙顶面300 mm。

3）对于施工中产生的循环泥浆，必须以沉淀、除砂的方法予以处理，待其满足质量要求后方可使用。

4）泥浆的性能应得到保证，如应具有良好的触变性、可形成完整的泥皮等。一般情况下，泥浆比重以1.1左右较为合适，而槽底处施工所用泥浆的比重则不宜超过1.15；另外，整个过程中泥浆的pH均要稳定在7.5～10。

4.2.2 泥浆循环

该环节的施工要点有：

1）挖槽时，泥浆从循环池向槽段内注入，一般采取的是“边开挖、边注入”的方法，且需严格控制泥浆液面的位置（通常距离导墙面约0.2 m）；不仅如此，还需满足高于地下水位1 m以上的要求。

2）入岩和清槽环节采用泵吸反循环的方法，从而形成“循环池泵入槽内→槽内泥浆抽吸至沉淀池→沉淀处理→返回循环池”的流通路径。

3）泥浆的流动主要分为2个方面：（1）上部泥浆返回沉淀池，经过处理后若满足要求则予以使用；（2）混凝土顶面以上4 m内的泥浆则不具备使用价值，往往被视为废料处理，因此需要排至废浆池中。

4.3 成槽方法

4.3.1 一形槽段

分幅施工，车站标准槽段为（6 m）100幅，标准槽段为（5 m）13幅，标准槽段为（5.5 m）6幅，标准槽段（4.5 m）4幅。施工方法采用的是三抓成槽法，每幅施工均要具有连续性：（1）抓两侧土体；（2）在该此基础上进一步抓中心土体，且期间必须有效控制抓斗的运行姿态；（3）要求其两侧受力具有均匀性，以免出现成型槽壁垂直度不足的情况。

4.3.2 L形槽段

由于转角幅的施工空间有限、难度较大，因此其施工需满足液压抓槽成槽尺寸的要求。若无特殊的情况，则尽可能避免钻孔辅助成槽作业。关于该处的成槽示意图，如图1所示。

图1 L形槽段转角幅成槽示意图

4.3.3 Z形槽段

类似于L形槽段，Z形槽段的施工难度也较大，需满足液压抓槽成槽尺寸的要求。若无特殊的情况，则尽可能避免钻孔辅助成槽作业。Z形槽段转角幅成槽见图2。

图2 Z形槽形槽段转角幅成槽示意图

4.4 清槽

清槽主要有2种方法，即正循环法和气举反循环法，现场二次清底时可根据实际情况采取其中的某种方法。但必须确保清槽后可同时满足如下几项要求：（1）清底及换浆完成后1 h，槽底沉积物的厚度不超过10 cm；（2）槽底以上0.2～1 m内的泥浆，其黏度＜28 Pa·s、含砂率＜8%、泥浆相对密度不超过1.15。

4.4.1 正循环法

通过水泵装置的应用，向导管内注入循环泥浆。在此过程中，要及时将槽内上涨的泥浆抽走，从而实现对槽内泥浆的置换操作。

4.4.2 气举反循环法

从风管中喷出高压气体，该部分与泥浆接触，并分散在导管内部，由此产生较多的气泡，这会带动泥浆向上运动，且随着上升距离的增加，其压力逐步降低，因此会在下方形成负压区。在该部分区域，下部的泥浆会向该处补充，从而使原本聚积在孔底的沉渣将随着泥浆的运动而转移至导管内，并在最后向外部排出。

4.5 钢筋笼的吊放

以“主吊+副吊”的方式高效完成钢筋笼的吊放作业。其中，主吊为260 t履带吊，副吊为150 t履带吊，2台设备的操作者听从指挥，精准控制吊装设备，以尽可能减小吊装偏差。在这一过程中，要注意的施工要点有：

1）上下节钢筋笼吊装时，在孔口处以焊接的方法做对接处理，此后将经过连接的整体共同吊装入槽。

2）起吊铁扁担以45#钢板为原材料制作而成。

3）在钢筋笼的下端系上绳子，提供人力牵引，目的在于通过外力的作用有效控制钢筋笼的姿态，以避免其在空中大幅度摆动。

4）吊装过程中，吊点中心需精准对准槽段中心，此后再以较慢的速度将钢筋笼垂直槽段放入。

4.6 水下混凝土浇筑

4.6.1 导管的安装

导管采用的是快速接头钢导管，内径250 mm、单节长度2.5 m，最下一节长度调整为4 m。其在安装过程中需注意的要点为：

1）下放导管，使其下口与孔底相距300～500 mm。

2）在标准槽段布设2根导管，两者间距控制在3 m以内，导管与槽段端头的距离不可超过1.5 m。

3）两导管的混凝土表面高差不可超过0.3 m，结束混凝土浇筑后，混凝土面高程需略超过设计值（约增加0.5 m）。

4.6.2 浇筑的施工操作

浇筑的施工材料为商品混凝土。在操作过程中，需注重的要点有：

1）根据现场施工要求，由运输车及时运送至现场，利用预先设置好的导管浇筑混凝土。

2）采用圆形快速丝扣连接型导管，并在其上端紧密接上漏斗；同时，要保证导管内壁光滑、完整，且所形成的各接头均要具有足够的严密性，以免在混凝土浇筑施工中出现漏浆的情况。

3）双管同时浇筑混凝土，以便提高施工效率。

4）在浇筑施工期间，可利用测绳下吊测锤，通过此方式测量两端面混凝土的高度；该过程要求在浇筑施工过程中混凝土面均匀上升，且各导管的混凝土面高差不可超过0.5 m。

5）浇筑施工中需有效控制导管的埋深，通常以2～6 m较为合适。

5 结语

深基坑支护复杂度高、专业性强，而其作为市政工程建设中的基础内容，相关施工质量必须得到保证。对此，本文在分析具体的市政工程深基坑施工技术基础上，根据实际情况针对性地总结出关键的作业要点，以进一步保障工程的质量与安全。